System of automatic recognition and classification of flat wheels in rail transport

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F61989100%3A27240%2F20%3A10245690" target="_blank" >RIV/61989100:27240/20:10245690 - isvavai.cz</a>

Result on the web

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

čeština

Original language name

Systém automatického rozpoznání a klasifikace plochých kol v kolejové dopravě

Original language description

Technické řešení popisuje systém, který lze využít pro rozpoznání a klasifikaci plochých kol v tramvajové kolejové doprav. Řešení je založeno na dvou částech. První část představuje dva neinvazivní prvky, každý obsahuje dva mřížkové snímače realizované metodou 3D tisku. Neinvazivní prvky se umísťují na kolejovou strukturu (kolejnici), každý na jednu kolejnici. Mřížkové snímače jsou charakteristické tím, že jsou elektricky pasivní a elektromagneticky imunní (EMI). Mechanická část neinvazivního prvku slouží pro uchycení na kolejnici a zároveň pro nastavování citlivosti, respektive stykové plochy mřížkových snímačů s kolejovou strukturou ve dvou místech (stojna a pata kolejnice). Neinvazivní prvek se aretuje ke kolejnici pomocí 4 aretačních šroubů, mřížkové snímače jsou upevněny a z hlediska citlivosti nastavovány pomocí 6 nastavovacích šroubů. Neinvazivní prvek je navržen tak, aby představoval samostatné komplexní řešení, které je odolné vůči vnějším podmínkám (vlivy počasí) a v kombinaci s mřížkovým snímačem představuje element, který umožňuje zaznamenat signál (informaci o plochém kole). Druhou část tvoří komplexní vyhodnocovací jednotka s algoritmem, která představuje nezbytný element pro funkci neinvazivního prvku. První část vyhodnocovací jednotky tvoří standartní běžně komerčně dostupné zařízení, které slouží pouze pro převod optického signálu na elektrický digitální signál. Druhou část tvoří počítačová jednotka s algoritmem, který slouží pro zpracování původního signálu (rozpoznání a klasifikace plochých kol tramvajových souprav).

Czech name

Systém automatického rozpoznání a klasifikace plochých kol v kolejové dopravě

Czech description

Technické řešení popisuje systém, který lze využít pro rozpoznání a klasifikaci plochých kol v tramvajové kolejové doprav. Řešení je založeno na dvou částech. První část představuje dva neinvazivní prvky, každý obsahuje dva mřížkové snímače realizované metodou 3D tisku. Neinvazivní prvky se umísťují na kolejovou strukturu (kolejnici), každý na jednu kolejnici. Mřížkové snímače jsou charakteristické tím, že jsou elektricky pasivní a elektromagneticky imunní (EMI). Mechanická část neinvazivního prvku slouží pro uchycení na kolejnici a zároveň pro nastavování citlivosti, respektive stykové plochy mřížkových snímačů s kolejovou strukturou ve dvou místech (stojna a pata kolejnice). Neinvazivní prvek se aretuje ke kolejnici pomocí 4 aretačních šroubů, mřížkové snímače jsou upevněny a z hlediska citlivosti nastavovány pomocí 6 nastavovacích šroubů. Neinvazivní prvek je navržen tak, aby představoval samostatné komplexní řešení, které je odolné vůči vnějším podmínkám (vlivy počasí) a v kombinaci s mřížkovým snímačem představuje element, který umožňuje zaznamenat signál (informaci o plochém kole). Druhou část tvoří komplexní vyhodnocovací jednotka s algoritmem, která představuje nezbytný element pro funkci neinvazivního prvku. První část vyhodnocovací jednotky tvoří standartní běžně komerčně dostupné zařízení, které slouží pouze pro převod optického signálu na elektrický digitální signál. Druhou část tvoří počítačová jednotka s algoritmem, který slouží pro zpracování původního signálu (rozpoznání a klasifikace plochých kol tramvajových souprav).

Type

Z_polop - Pilot plant

CEP classification

—

OECD FORD branch

20201 - Electrical and electronic engineering

Project

<a href="/en/project/TP01010036" target="_blank" >TP01010036: PRE SEED fund II VSB - Technical university of Ostrava</a><br>

Continuities

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Publication year

2020

Confidentiality

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Internal product ID

009/26-11-2020_PO

Numerical identification

—

Technical parameters

První část komplexního systému automatického rozpoznání a klasifikace plochých kol v kolejové dopravě tvoří neinvazivní prvek, který je vyroben ze slitiny hliníku (AW 6082). Neinvazivní prvek se skládá ze čtyř částí, které jsou spojeny pomocí spojovacích šroubů (detailně popsáno v sekci 9). Základní parametry neinvazivního prvku: délka 250 mm, šířka 185 mm a výška 172 mm. Každá neinvazivní prvek obsahuje dva mřížkové snímače. Mřížkový snímač je tvořen jednovidovým optickým vláknem (standard G.657.D), ochrana primární akrylátová s vnějším průměrem 250 µm s Braggovskou mřížkou se základními parametry: Braggovská vlnová délka z rozsahu 1510 až 1590 nm, šířka spektra z rozsahu 100 až 300 pm, odrazivost 50 až 99 %, délka struktury Braggovské mřížky od 1 do 3 mm. Optické vlákno s Braggovskou mřížkou je zapouzdřené pomocí technologie 3D tisku polymerem ABS. Zapouzdření je realizováno 6 vrstvami filamentu ABS (Akrylonitrilbutadienstyren) kdy výška jedné vrstvy je cca 0,3 mm, optické vlákno s Braggovskou mřížkou je vycentrováno mezi 3 a 4 vrstvou. Rozměry mřížkového snímače jsou délka 250 mm, šířka 20 mm, výška 3 mm. Optické vlákno vedoucí z mřížkového snímače je ochráněno sekundární ochrannou trubičkou s vnějším průměrem 3 mm a vnitřním vyztužením pomocí kevlaru. Přívodní vlákno o délce 3 až 10 m je zakončené standardním konektorem FC/APC se šikmou ferulí. Detekční algoritmus pracuje v real-time módu. To znamená, že algoritmus neustále provádí detekci průjezdu tramvaje a v případě, že je průjezd detekován dojde k okamžitému vyhodnocení. Podrobný popis principu algoritmu detekce plochých kol vychází z vývojové diagramu viz text evidenčního formuláře.

Economical parameters

Klíčovým benefitem navrženého řešení je elektrická pasivita v místě měření a odolnost proti elektrickému a elektromagnetickému rušení (EMI), protože stávající používané konvenční elektrické a elektromagnetické systémy v kolejové dopravě mají s nástupem nových inteligentních trakčních technologií do hnacích vozidel problémy s funkční spolehlivostí. Systém přináší může přinést zvýšení efektivnosti provozu, údržby, bezpečnosti a v neposlední řadě zvýšení kvality života cestujících.

Application category by cost

—

Owner IČO

61989100

Owner name

VŠB-TUO

Owner country

CZ - CZECH REPUBLIC

Usage type

A - K využití výsledku jiným subjektem je vždy nutné nabytí licence

Licence fee requirement

A - Poskytovatel licence na výsledek požaduje licenční poplatek

Web page

—